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多个国家计划对污水中SARS-CoV-2开展大规模筛查研究,监测病毒传播和疫情发展

目前,越来越多证据表明,肠道组织细胞也很可能遭受SARS-CoV-2感染。腹泻等肠道系统不适也被认定为COVID-19的典型症状之一。钟南山、李兰娟院士团队已分别报道了患者粪便中SARS-CoV-2检测阳性。目前,国际上已有十几个研究团队分别报道了在中国、西班牙、荷兰、法国、美国、瑞士和意大利等国家采集的污水中检测到了SARS-CoV-2的踪迹,说明新冠病毒可能通过粪便污水进入排水设施。

基于此,多个国家计划开展针对污水中SARS-CoV-2的大规模筛查研究,以帮助发现新的疫情,并有助于密切关注现有疫情。目前,西班牙科学家已明确希望定期分析污水中SARS-CoV-2的踪迹。这是首批SARS-CoV-2大规模研究规划的项目之一。此外,类似的项目也将在澳大利亚展开监视。此外,英国也表示将积极调查通过污水追踪SARS-CoV-2的可能性。

据悉,在得到国家基金的预算批准之前,西班牙研究团队将至少进行一整年的工作,并与西班牙东海岸的瓦伦西亚社区签署了一项特别协议,以进行研究分析。该项目包括每两周从250多个废水处理厂收集样本。

此前,几乎在西班牙第一例COVID-19病例被正式证实的时候,曾有研究报告在瓦伦西亚废水中发现了SARS-CoV-2的踪迹。4月29日,该研究发表在medRxiv,研究中使用的样本来自西班牙三个大型污水处理厂。

西班牙瓦伦西亚大学生物学家Pilar Domingo-Calap表示:“目前,瓦伦西亚大学研究团队在该项目初步阶段已对20个废水处理厂进行了抽样调查。现在我们正监测部分地区,一旦项目的全部资金得到确认,将覆盖更多地区。”

废水检测涉及从未经处理的污水中抽取少量样本,这些样本被认为不含有传染性SARS-CoV-2颗粒,而可能是病毒RNA,可在实验室中使用RT-qPCR检测。Domingo-Calap及其同事使用在4°C保存的样本,其中最早的保存日期是2月12日,其中没有包含病毒的信息,但在2月24日的样本中则出现了病毒的踪迹。

“很幸运我们把一些样本保存了一个半月。” Domingo-Calap表示,其研究团队表示,SARS-CoV-2在西班牙大陆传播的时间可能比之前想象的要早。同时,他们还对处理过废水中的病毒RNA进行了检测。正如预期的那样,在这些样本中没有发现任何信息。因为消毒通常会从污水中去除痕量病毒和其他病原体。

MIT大学团队medRxiv报道

意大利团队medRxiv报道

此外,4月7日,medRxiv报道显示,MIT大学团队通过RT-qPCR检测了马萨诸塞州污水处理厂进水样本,发现在3月18日至25日之间的废水中存在高水平SARS-CoV-2,而在第一例已知的美国COVID-19病例之前的样本均为阴性。5月7日,意大利研究人员在medRxiv发表了类似的调查报告称,在该国报告第一例COVID-19确诊病例几天后,来自米兰的一个废水样本中就发现了SARS-CoV-2的踪迹。因此,对未经处理废水进行监测或将有助于迅速发现某些地区新出现COVID-19暴发的可能性,并帮助了解病毒的传播程度。

5月4日,芬兰国家卫生与福利研究所宣布,自当日起在28个污水处理厂采样,通过检测污水中的新冠病毒有关物质,反映新冠病毒在芬兰的传播情况。类似的计划也将在澳大利亚启动,且部分地区将在6月开始这项工作。此外,英国方面也可能会推出类似的项目,但目前还没有准确消息发布。

英国生态与水文中心科学家Andrew Singer表示,他已经看过其他国家的污水检测报告,但要使这些举措真正有用,取样和分析方法需要仔细验证和标准化。例如,研究人员都同意在特定的时间间隔内抽取一定数量的废水样本。但废水监测将是一个相对简单的工具,有可能及时向各国政府报告疫情的爆发情况。

英国伯明翰大学微生物学家Willem van Schaik表示:“这是一种非常低成本的方法,可以提供更多关于病毒传播的流行病学信息。但废水监测只能提供一个“广泛的概述”,受影响的个人仍需接受直接检测,以便更好地了解正在发生疫情的真实情况。”

如果未经处理的污水中存在病毒的踪迹,这是否意味着有人可以从污水中感染新冠病毒?vanSchaik认为,目前几乎没有证据可证明传染性SARS-CoV-2颗粒在未经处理的废水中存活良好。但仍需要对废水系统进行仔细检查,严格把控。

从污水中检测到病毒或其遗传物质RNA,为病毒传播预警或疫情爆发判断提供了一种新的思路。SARS-CoV-2粪口传播的可能性还有待进一步证实,但基于污水的流行病学研究可能起到重要的早期预警作用,尤其在诊断能力有限的地区。

参考资料:

1. Countries Begin Large-Scale Screeningfor SARS-CoV-2 in Sewage

https://www.the-scientist.com/news-opinion/countries-begin-large-scale-screening-for-sars-cov-2-in-sewage-67535

2. FIRST DETECTION OF SARS-COV-2 INUNTREATED WASTEWATERS IN ITALY

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.25.20079830v2

3.Virus Tracking By Wastewater

https://www.genomeweb.com/scan/virus-tracking-wastewater#.Xr9D9P03vIU

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本文由 测序中国 作者:陈初夏 发表,转载请注明来源!

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